數控車床上怎麽加工蝸杆？

在蝸輪的傳動中，蝸杆是主（zhǔ）要的動（dòng）件，現（xiàn）階段的礦山機（jī）械和工程機械中蝸杆的應用非常廣泛。數控（kòng）車床（chuáng）應用到實際生產中後，蝸杆的生產效率不僅得到了提高，而且加工的精度也得到了保障。在數控車床上加工蝸杆存在一定的（de）難（nán）度，需（xū）要對加（jiā）工的（de）深度以及切削刀的程度（dù）進行準確的掌握，避免在加工過程中可能出現的紮刀現象。

加工（gōng）蝸杆工藝的（de）分（fèn）析

設計工藝的內容

主要加工內容為右旋軸向直廊蝸杆，在（zài）對工件進行編（biān）程的過程中（zhōng）不需（xū）要設置（zhì）退尾量。蝸杆的右側是起刀點的位（wèi）置，在加工蝸杆過程（chéng）中，編（biān）程的起點一般設（shè）置（zhì）在工件右端麵。工件材料一般選擇為45鋼；刀（dāo）具材料一般選擇為高（gāo）速鋼或硬（yìng）質（zhì）合金；設置蝸杆的全齒為6.6mm，利用G92命令實現左右（yòu）切削法，以應對背吃刀量較大的情況，從（cóng）而使加工的可靠性得到（dào）保證（zhèng）；在裝夾工件的過程中，一般優先選擇一夾一頂或者雙頂夾尖的方式進行（háng）裝（zhuāng）夾；對於齒根圓直徑的誤差（chà）需要控製在0.2mm以內，而Z軸換刀的誤差需要控製在左（zuǒ）右趕刀量內，具體為（wéi）0.1mm，必須滿足工件的公差要求。

在設計工藝時，主程序需（xū）要從起刀點位置進行，另外加工蝸杆的過程中還需要其他子程序的調用，整個過程的完整性才能得到保證。一般在粗車（chē）完成之後再進行精車，車床轉速選為（wéi）10 RPM，加工過程中需要對軸向齒厚精度和齒側表麵粗（cū）糙度進行確（què）定。左右切削（xuē）法粗車完成之（zhī）後（hòu），可以在兩邊齒側距離刀刃之間看到趕刀刃的間（jiān）隙。精車起（qǐ）刀點的確定，可以根據對刀的誤差進行一（yī）定程度的調整，避免空走刀現象的出現。在精加工主（zhǔ）程序定位之後，嚴格（gé）按照相關圖樣的要求，對蝸杆的左側麵進行加工。如果主程序需要進行二次定位，要保證蝸杆齒厚度（dù）和右側麵粗糙度的要求。另外，添加切（qiē）削液可在一定程度（dù）上提高切削加（jiā）工效率，改善齒麵加（jiā）工質量。

相關參數的（de）計算

變換轉速（sù）時螺距誤差需要（yào）進行測量，結合（hé）工件表麵的劃痕進行測量，通常情況需要把測量的（de）誤差控製在0.05mm的範圍內；起刀點同樣（yàng）需要進行計算（suàn），主要根據（jù）升速段和減速段的距離、轉程、導程進行計算。一般情況下，升（shēng）速段和減速（sù）段（duàn）最小值的計算公式為：L1=Nl/400；L2=Nl/1800。在（zài）計算過（guò）程（chéng）中，轉速的改變會引起升（shēng）速段和減速段值的改變。起刀點的X值由齒（chǐ）頂圓直徑加（jiā）上全齒高的兩倍再（zài）加上退刀量所（suǒ）得。除此之外，還需要對粗車起（qǐ）刀點和精車（chē）起刀點的具體位置進行確定。

軸向直廊蝸杆部分的幾何尺寸及加工中的參數（shù）說明，對齒頂圓（yuán）直徑、倒角等指標進（jìn）行了設（shè）定，滿足了蝸杆的加工條件。

使用（yòng）正（zhèng）確的加工方法

直進法，利用直進（jìn）法加工蝸杆屬於三刃切削，這種方法（fǎ）比較簡單，不需（xū）要複雜的程序語言，但是其缺點是在加工（gōng）過程（chéng）中（zhōng）容易產（chǎn）生紮刀的現象，需要特別（bié）注意這方麵的問題。

斜（xié）進（jìn）法，利用斜進法加工蝸杆屬於（yú）兩刃切削，其切削抗力可以通過減少切削（xuē）麵積來降低。這種方法與（yǔ）直進法不同，發生（shēng）紮刀的可能性不高，更加適應於蝸杆的粗車。G76指令功能是（shì）將直（zhí）進法和斜進法相結合，如果蝸杆的模數較大，經常（cháng）出現的情（qíng）況是，在最後一（yī）刀直進切削後會產生（shēng）紮刀的現象（xiàng）。

左右切（qiē）削法，利用（yòng）左（zuǒ）右切削法加工蝸杆屬於單刃切削，其背向力並不高，在加工（gōng）過程中能對紮刀現象進行有效的（de）控製，能完成蝸杆粗（cū）車（chē）和精車（chē）的製作，但是其缺點是整個（gè）加工過程比較複雜，並且工作效（xiào）率不高。

單刃調（diào）頭切削法，利用單刃調（diào）頭切削法進（jìn）行加（jiā）工，需要采用雙頂（dǐng）尖裝夾（jiá）工件，為了避免紮刀現象的出現，主要利用一個受力，保證刀（dāo）的切削刃（rèn）單向切削，這樣也能保證蝸杆所加工出來的齒側表麵質量較高（gāo），滿足了蝸杆進行精加工的條件。需要特別注意（yì）二（èr）次裝夾後的對刀問題，在加工過程中二次裝夾的實現，需要根據一（yī）轉信號起始（shǐ）位置確定，可以通（tōng）過在卡盤上（shàng）進行劃線定位，並對起刀點的位置進行修改。

合理控製紮刀現象的產生

紮刀現象一般產生在吃刀量不變化的狀況下，由於刀具的背吃刀量在切削（xuē）的（de）過程中（zhōng）增大，所（suǒ）以工件的表麵有刀具的紮入。另（lìng）外積屑瘤的產生（shēng）和（hé）工藝係統的剛性都在一定程度上影響著紮刀現象的出現。以下主要（yào）闡述控製紮刀（dāo）現象的方法：

1、在選擇加工方法（fǎ）的時候需要（yào）結合機床的（de）剛性情況（kuàng），可以對切削麵積進行降低，從而降低背向力對紮刀現（xiàn）象發生的概率。另外積屑瘤也容易導致紮刀現象的產生，因此可以對積屑瘤的（de）產生進行控製。

2、需要準確選擇刀具的幾何（hé）角度，如（rú）果是粗車刀，采用正值徑向前角進行操作；如果是精車刀，需要采用的前（qián）角一般較大（dà）。在對蝸杆進行精加（jiā）工時，采用的車刀是零（líng）度的徑向前角（jiǎo），一旦選擇了正值徑向（xiàng）前角，會造成牙型誤差，另外在精車換刀時候（hòu）也容易產生對刀的誤差，因此需要嚴格控製徑向前角的大小，保證誤差在（zài）可接受的範（fàn）圍內。

3、在使用粗車的過程中，可以利（lì）用轉位彈簧（huáng）刀杆，這對紮（zhā）刀出現的情況能進行降低，可以推廣使用。

4、實際加工過程中乳（rǔ）化液、礦物油在潤滑（huá）效果方麵表現不明顯，我們需要對切削液進行合理的選（xuǎn）擇。在粗車使用時（shí），利用白鉛油或者紅鉛粉和全係統換耗用油的混合（hé）劑進（jìn）行（háng）配製，進行冷卻潤滑。精車利用全係統換（huàn）耗（hào）用油和煤（méi）油進行混合配製，能起到提高工件加工表麵質量的作（zuò）用。

5、在切削過程（chéng）中如果受（shòu）到螺旋升角的影響（xiǎng），一側切削刀受力彎曲，刀刃會逐漸（jiàn）向（xiàng）遠離工件（jiàn）的方向移（yí）動，這時候容易產生讓刀的現象。因此，可以選擇讓刀一側的刀刃進行蝸杆（gǎn）的加工（gōng），能在一定程（chéng）度上避免紮刀現象的產生。除此之外還需（xū）要注意，如果在（zài）加工蝸杆的過（guò）程中（zhōng）由（yóu）於讓刀而產生徑向振紋，其原因可能是切削刃（rèn）的工作前角較小（xiǎo）。

變換轉速對切削螺（luó）紋螺（luó）距誤差（chà）的影響

一般數控車床在對螺紋進行加工的過程中，如果轉速存在變換，螺紋螺旋線會在（zài）軸向產生一定的偏動現象，從而（ér）就會形成螺（luó）距的誤差。如果轉速的變化在（zài）兩級（jí）轉速範圍內，則螺距誤差是一常數，該數值可以在加工（gōng）過（guò）程中測量得到。為了避免亂扣現象，需要（yào）通常對（duì）起刀點的位置進行修改[3]。

刀（dāo）具粗精車的換刀問題（tí）

工件一次安裝需要在數控車床上注意車刀的更換問題，要保證兩把車刀在同一位置上，並在X軸和Z軸上的坐標是相同的。加工時（shí）可以使用簡（jiǎn）單的對（duì）刀方法，當外（wài）圓獲得X軸相對坐標之後，需要進行（háng）對刀處理，要保證該工件（jiàn）倒角的X值是相同的，還需要對第二（èr）把刀輸（shū）入第一把刀Z值的坐標，進行一定程度的補償。這種對刀的方法並不存在試切削程序（xù），但是要保證對刀的誤差在0.05毫米的範圍（wéi）內。

結語：綜上所述，利用數控車床上加（jiā）工蝸（wō）杆在很多方麵都體現了優勢，不僅不需要工人具有（yǒu）過多的操作技能，能在數控車床上進行車削大導程蝸杆和螺紋，還能保證（zhèng）數（shù）控車床的精準度，從而徹底改變了傳統蝸杆車刀的習慣，合理控製了（le）刀尖角，對切削力進行了一定程度的減小，提高了（le）蝸杆的質量和生產（chǎn）效率。